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物理学习考试竞赛直觉普朗克爱因斯坦量子论it |
分类: 柠檬故事 |
我从初中开始参加北京市物理竞赛,到高中获得全国中学生物理竞赛一等奖(那届的第五名),参加全国中学生物理奥林匹克训练班,直至上了北京大学物理系。学了这么多年物理,让我觉得最有成就感的一项自我训练就是练“猜”。
猜当然不是瞎蒙胡猜,随便在ABCD四个选项里挑一个答案,指望用那25%的胜算去碰运气。我说的猜是一种物理直觉的判断。说来也巧,开始并没人要求,是我自己一种自觉的自我训练,完全是下意识的。我拿到一道题目,不会急于去列方程,去计算。我习惯针对这个题目中说的物理问题,根据各个已知条件,还有学过的有关基本概念,判断下答案大概在什么范围内。这样可以对自己计算得出的结果,进行一个八九不离十的验证。关键时刻没准还有大用处:有一次参加北京市的一个物理比赛,有一道填空题,我有点“卡”住了,可我凭自己的直觉判断,判断答案应该在100~200之间,而且应该是个整数,我就猜个150。结果果然对了。
上了大学,我被保送到北大物理系。我才知道,自己一直自我得意的小聪明,其实是对任何一个物理学家来说都非常宝贵的直觉。很多物理学家做出的重大发现,事先没有严格的理论推导,没有板上钉钉的实验证据,就是靠他们敏锐的物理直觉。比如说物理学史上的著名故事:普朗克的量子理论就是他猜出来的,以至于当时没有人接受他的观点,连普朗克本人都怀疑,但爱因斯坦天才地看出这个“猜想”背后革命的一面,把它应用的对光电效应的研究中,凭对光电效应的解释获得诺贝尔物理学奖。
听了老师们在课堂上讲过的一些类似的故事,我开始更有意识地训练自己。我发现在我猜的时候,既有感性直觉的一面,更离不开应用学过的基本概念和定理、定律,其实无形中加深了自己对基本概念和物理图像的理解。后来我在北大听了著名物理教学家赵凯华教授的“定性与半定量物理学”,还买了这本书,《定性与半定量物理学》。觉得原来学物理,定性半定量的分析方法真是神通广大!这本书对从小爱“猜”的我,真是可谓打开一个神气的世界,不怎么用计算,而是用量纲分析、守恒观点、对称性的思想分析研究从马赫的困惑到广义相对论宇宙动力学,从一个蚁群的觅食模型到植物的花序,目光所及上下环宇,话题涉及古今纵横。在赵老师的“定性与半定量物理学”里,我给自己的猜找到了新的乐趣,给自己的猜找到了理论依据。
说明一下,猜不是考试时用的窍门,而是平时在作业、测验中就要锻炼的。猜对的前提不是运气好,是你一定要掌握好老师教的基本概念!